一种轨道车辆功率电阻的温度监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要涉及轨道车辆技术领域，特指一种轨道车辆功率电阻的温度监控装 置。
【背景技术】
[0002] 轨道车辆在电制动过程中，将产生巨大能量，需通过电网或者功率电阻吸收，功率 电阻在吸收电能过程中，一旦其温度超过设计值时，将会对其产生破坏性影响，甚至烧毁， 而目前均未有相应的监控功率电阻超温状态的装置，因此功率电阻超温后，仍可能继续吸 收能量，导致功率电阻损坏或其它安全事故发生。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一 种结构简单、控制精度高、抗干扰性强、易于安装的轨道车辆功率电阻的温度监控装置。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
[0005] -种轨道车辆功率电阻的温度监控装置，包括信号采集模块、信号放大比较模块、 逻辑综合模块、隔离输出模块和电源处理模块，所述信号采集模块、信号放大比较模块、逻 辑综合模块以及隔离输出模块依次相连，所述电源处理模块的输入端与轨道车辆功率电阻 相连，输出端与各模块相连用于为各模块提供电源；所述信号采集模块包括可随功率电阻 的温度对应变化的电阻单元，所述电阻单元与功率电阻串联，所述电阻单元上的电压信号 作为信号采集模块的输出信号输入至信号放大比较模块进行放大后并与预设阈值进行比 较，比较结果经逻辑综合模块分析后，输出驱动信号驱动隔离输出模块输出温度超温开关 指令至轨道车辆控制系统。
[0006] 作为上述技术方案的进一步改进：
[0007] 所述电阻单元包括第一电阻单元和第二电阻单元，所述第一电阻单元与所述功率 电阻串联，所述第二电阻单元与所述第一电阻单元并联，所述第一电阻单元包括相互串联 的电阻Rab和电阻Rbc，所述第二电阻单元包括相互串联的电阻Rc和可调电阻，所述第一电 阻单元安装于所述功率电阻内并与功率电阻的温度相同，所述第二电阻单元远离所述功率 电阻设置。
[0008] 所述电阻Rab与功率电阻的材质均为Cr25Ni20,所述电阻Rbc的材质为 Cr20Ni80。
[0009] 所述电阻Rbc的一端与电源正极相连，另一端串联电阻Rab以及功率电阻后与电 源负极相连，所述电阻Rc的一端与电源正极相连，另一端串联可调电阻以及功率电阻后与 电源负极相连；所述电阻Rab上的电压信号与可调电阻上的电压信号之间的差值作为信号 采集模块的输出信号。
[0010] 还包括信号滤波模块，所述信号滤波模块分别与所述逻辑综合模块和信号采集模 块相连，所述信号滤波模块采集所述电阻Rab上的电压信号后进行滤波，发送至逻辑综合 模块作为信号放大比较模块输出信号是否有效的判断依据。
[0011] 所述电源处理模块的输入端跨接在所述第一电阻单元的两端并以第一电阻单元 上的电压信号作为输入电源。
[0012] 所述电源处理模块包括电源滤波单元和电源储存单元。
[0013] 所述隔离输出模块包括震荡单元和隔离输出单元，所述震荡单元分别与所述逻辑 综合模块与隔尚输出单兀相连。
[0014] 所述电阻Rc的阻值为1000 Ω，所述可调电阻的阻值范围为600~1400 Ω。
[0015] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0016] 本发明的轨道车辆功率电阻的温度监控装置，通过对串联于功率电阻中的电阻单 元上的电压信号进行实时采集（电压信号与温度信号呈比例），并对电压信号进行滤波分 析，以判断温度是否超过预设阈值，从而保护功率电阻的安全；另外结构简单、控制精度高、 抗干扰性强、易于安装。另外本装置不需要额外增加电源供给，可直接在功率电阻上取电。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明在具体应用时的结构示意图。
[0018] 图2为本发明的方框结构示意图。
[0019] 图3为本发明中信号采集模块的电路原理图。
[0020] 图中标号说明：1、信号采集模块；11、电阻单元；111、第一电阻单元；112、第二电 阻单元；2、信号放大比较模块；3、信号滤波模块；4、逻辑综合模块；5、隔离输出模块；51、震 荡单元；52、隔离输出单元；6、电源处理模块；7、功率电阻。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
[0022] 如图1至图3所示，本实施例的轨道车辆功率电阻的温度监控装置，包括信号采集 模块1、信号放大比较模块2、逻辑综合模块4、隔离输出模块5和电源处理模块6,信号采集 模块1、信号放大比较模块2、逻辑综合模块4以及隔离输出模块5依次相连，电源处理模块 6的输入端与轨道车辆功率电阻7相连，输出端与各模块相连用于为各模块提供电源；信号 采集模块1包括可随功率电阻7的温度对应变化的电阻单元11，电阻单元11与功率电阻7 串联，电阻单元11上的电压信号作为信号采集模块1的输出信号输入至信号放大比较模块 2进行放大后并与预设阈值进行比较，比较结果经逻辑综合模块4分析后，输出驱动信号驱 动隔尚输出模块5输出温度超温开关指令至轨道车辆控制系统。本发明的轨道车辆功率电 阻的温度监控装置，通过对串联于功率电阻7中的电阻单元11上的电压信号进行实时采集 (电压信号与温度信号呈比例），并对电压信号进行滤波分析，以判断温度是否超过预设阈 值，从而保护功率电阻7的安全；另外结构简单、控制精度高、抗干扰性强、易于安装。
[0023] 如图1和图3所示，本实施例中，电阻单元11包括第一电阻单元111和第二电阻 单元112,第一电阻单元111与功率电阻7串联，第二电阻单元112与第一电阻单元111并 联，第一电阻单元111包括相互串联的电阻Rab和电阻Rbc，第二电阻单元112包括相互串 联的电阻Rc和可调电阻，第一电阻单元111安装于功率电阻7内并与功率电阻7的温度相 同，第二电阻单元112远离功率电阻7设置。其中第一电阻单元111(图1中的抽头）由两 个属性不同电阻（电阻Rab和电阻Rbc)组成，其中电阻Rbc相对另一个电阻Rab对温度变 化更加稳定，对温度不敏感；第二电阻单元112(图1中的电位调节器）由一个可变电阻和 一个电阻Rc组成，其中电阻Rc为固定电阻或可调电阻，如图3所示，其中电位调节器是远 离热源的，故此不受到功率电阻7的温度影响，抽头和电位调节器实际构成一个桥型电阻， 由于抽头上的两个电阻对温度敏感程度差异大，因此抽头的上桥电阻阻值比上下桥电阻阻 值的比值是随温度变化而单调递增或者递减的（看看是把稳定电阻放置到下桥还是放置 到上桥，较稳定电阻放置到上桥，比值随着温度递减，较稳定电阻防止到下桥，比值递增）， 而电位调节器远离热源，受温度影响极小，忽略不计，上桥电阻阻值比上下桥电阻阻值是固 定值（设置可调电阻，是因为需要设置不同微信号开关的动作温度，一旦设定好后，比值就 固定下来，不会受到温度的影响），因此容易得到两个桥臂的电位差是一个随着温度变化的 递增或者递减的函数（递增和递减都可以转换为递增，例如A-B为递减函数，则B-A就为递 增函数，一般利用递增关系，合理设置差分信号的输入正负连接关系总可以得到一个递增 的关系），具体为：电阻Rbc的一端与电源正极相连，另一端串联电阻Rab以及功率电阻7后 与电源负极相连，电阻Rc的一端与电源正极相连，另一端串联可调电阻以及功率电阻7后 与电源负极相连。也就是说电阻Rab上的电压信号与可调电阻上的电压信号之间的差值作 为信号采集模块1的输出信号。利用这个函数关系设置微信号开关，从而监控功率电阻7 上的抽头（将抽头放置在功率电阻7可能最高温度地方）处温度，从而实现对整个功率电 阻7的温度监控。
[0024] 本实施例中，还包括信号滤波模块3,信号滤波模块3分别与逻辑综合模块4和信 号采集模块1相连，信号滤波模块3采集电阻Rab上的电压信号后进行滤波，发送至逻辑综 合模块4作为信号放大比较模块2输出信号是否有效的判断依据，即电阻Rab上的电压信 号滤波后达到设定值，则可判断信号采集模块1输出的差分信号有效，否则为无效，可能存 在干扰。
[0025] 本实施例中，电源处理模块6的输入端跨接在第一电阻单元111的两端并以第一 电阻单元111上的电压信号作为输入电源，且电源处理模块6包括电源滤波单元和电源储 存单元。电源处理模块6可以在功率电阻7上取电，可以接受规定幅值以内的任意电压波 形供电，具有强大的储能能力；可以提供规范的电源给其它模块使用；
[0026] 本实施例中，隔呙输出模块5包括震荡单兀51和隔呙输出单兀52,震荡单兀51分 别与逻辑综合模块4与隔离输出单元52相连。
[0027] 下面结合一具体实例对本发明进行详细说明：
[0028] 如图3所示，其中ST2为本监测装置（不包括信号采集模块1)，电阻RA为第一电 阻单元111 (图1中的抽头），电阻ST1为第二电阻单元112 (图1中的电位调节器），ST2的 电源输入为电阻RA (电阻Rab和电阻Rbc串联）上的电压（c为电源正，a为电源负），信号 输入正为电阻RA中间点